文 | 張冰冰
編輯 | 阿至
36氪獲悉,杭州星科源新材料科技有限公司(以下簡稱「星科源」)近日宣布完成數千萬元天使+輪融資,本輪融資投資方為元禾原點,此前曾獲得紅杉種子、險峰長青、麟閣創投、水木清華校友基金、云道資本及產業投資人的天使輪投資,并由云道資本擔任長期獨家財務顧問。本輪融資主要用于開發新一代產品,以及在技術迭代基礎上,突破規?;慨a。
「星科源」2022年1月成立,聚焦于鋰電用硅碳負極的生產及研發,同時在儲備下一代固態電池專用的納米硅技術。團隊成員主要來自清華、北大、麻省理工學院等高校,在納米材料、負極材料、固態電池以及設備制造領域具有多年的實踐經驗。
「星科源」自主設計研發新一代CVD納米硅制造設備、硅碳材料合成設備等,開發了高分散性、易表面改性的納米硅產品及高比容負極材料等多項工藝技術,已向頭部廠商批量送樣。
抓住核心納米硅原料,自研硅碳負極材料技術
新能源爆發增長趨勢下,鋰電池面臨能量密度、充電效率等性能瓶頸,在電池材料創新領域,尋找更高比容量負極材料成為當前研究重點之一。硅基負極材料理論比容量遠超傳統石墨材料,同時可顯著提升鋰電充放電效率,成為理想的新型負極材料。
然而,硅在完全鋰化時,體積會發生100%-300%的膨脹,巨大的體積變化會導致材料破裂或損壞,從而影響電池的壽命和性能,成為硅基材料在實際應用中最大的問題。
硅碳復合材料技術是目前解決這一難題的公認路線,但在實際生產中,其工藝及量產設備尚無定式,這成為了創新企業競爭的突破口。走在前沿的Group 14等國際公司主要采用氣相硅碳技術,核心產品SCC55?已拿下多個新能源汽車和消費電子公司訂單。
單位克容量、首效、循環壽命、倍率性能是評價負極材料性能的重要維度。「星科源」創始人李學耕認為,氣相硅碳技術本質上是高比容納米硅顆粒二次造粒后,兼顧高首效、超長循環性能,底層邏輯都是超細尺寸納米硅帶來的性能兼顧。因此,「星科源」差異化技術路徑的核心,在于納米硅技術。
“我們的納米硅技術有20年的積累,能保證做到數納米級別,這是團隊的最強項。”據星科源創始人李學耕介紹,以前研發的納米硅主要用于量子點發光材料,應用在LED、醫療顯示劑等領域。在鋰電應用領域,「星科源」可以制備<10nm超細納米硅顆粒,以及實現幾納米至幾十納米之間的粒徑調節。
納米硅產品
相較其他工藝而言,「星科源」的納米硅粒徑小、粒徑分布可控,同時顆粒之間無硬團聚,更易分散,可在溶液中實現良好分散,做到既有量子效應又不易破碎,實現較高比容量和長循環穩定性。在此基礎上進行原位碳包覆、原位摻雜,可以降低納米硅的加工難度及電阻率,為后續硅碳負極工藝的開發留下空間。
“超細高分散性能出來后,在包覆上有更多可能,比如碳包覆、陶瓷材料、聚合材料等。”李學耕進一步闡釋,團隊還在加大投入開發純納米硅和復合硅材料,以降低成本,使產品最終具備低成本、高壓實、高倍率、快充的競爭優勢。
穩定量產硅碳負極材料,瞄準下一代固態電池應用
新材料領域從來不乏實驗室里的技術突破,硅碳負極材料對產品一致性和穩定性要求極高,要實現大規模量產和商業化應用,其背后需要生產設備和工程化能力的強把控。
「星科源」選擇自研生產設備,并從一開始就瞄準大規模工業化。李學耕表示:“我們所有技術裝備都是按噸級體量設計的,從來不做幾十克、幾百克級別。因為沒解決工程化問題的話,產品再好后續都是問題。所以我們有很強的工程化能力和基礎,這是我們和市面上公司的不同之處。”
據介紹,「星科源」自制的CVD生產設備,可以實現連續化生產,設備點火后,只需要連續通入硅前驅體與碳源即可不斷生產出碳包覆納米硅材料。只要工藝參數設置完全一致,材料即可連續化產出,不存在批次一致性與穩定性差的問題。此外,「星科源」開發的硅碳復合材料,抗壓性能比氣相硅碳更好,在現有首效保證的基礎上,還能實現復合功能性材料,使產品導電性能、快充性能更突出。
目前,「星科源」在重點推進中試階段的驗證環節,已實現超細納米硅、納米硅粉體材料的百公斤級穩定量產出貨,實現大規模原位包覆工藝,以及多種原位摻雜復合材料的制備技術。同時,針對不同客戶的差異化需求,「星科源」開發了適配水性和油性兩種體系的通用型基底材料,成果已交付包括行業頭部企業在內的多家客戶進入品質測試階段。
中信證券相關研報顯示,在應用場景端的擴展以及摻混比例提升共同作用下,硅碳負極材料有望逐步進入產業加速導入、需求放量的階段,預計2026年全球硅碳負極材料需求有望達到6-7萬噸。
“固態電池疊加低空經濟無人機、電動汽車、人工智能、機器人等高端需求場景,對電池性能要求特別高,反過來也給我們鋪墊了很大的市場和機會?!崩顚W耕分析,下一代固態電池推出后,超高比容動力電池對快充要求更高,這是占據更大市場的先決條件。
基于此,「星科源」會以研發先行的思路,針對客戶需求,投入大量資源研發新一代產品,并聯合頭部企業推出能服務多家固態電池廠商的通用性產品,在使用需求的基礎上持續優化產品工藝,以穩定產品獲取客戶。同時在產業布局上,尋找千噸級產線落地區域,進一步釋放產能。
投資方觀點:
元禾原點合伙人樂金鑫:中國鋰電池技術持續引領國際浪潮,向更加安全,高效,綠色的方向發展。元禾原點高度關注該領域先進材料和工藝的突破,向產業鏈輸送核心價值。星科源團隊在納米硅,復合硅碳材料的研發,制備上有完全自主創新的技術路線和產業化經驗。其產品有望在全固態電池中提供穩定表現,賦能下游客戶乃至中國鋰電產業在全球保持領先地位。我們也期盼基于對星科源及相關項目的投資,深度參與中國新能源產業的全球化布局。
云道資本創始合伙人曹稷山:云道資本高度認可星科源團隊在新材料領域的戰略前瞻性與技術突破能力。構建了從納米硅原料制備到硅碳復合材料量產的全鏈條技術壁壘,其<10nm超細硅顆粒技術指標已達國際領先水平,為突破硅基負極產業化瓶頸提供了創新解決方案。通用型基底材料開發策略也展現出極強的商業延展性,未來也會在智能汽車、具身智能、無人機等大場景中得到充分應用。我們將持續發揮產業資源整合優勢,助力星科源在新能源材料革命中搶占先發優勢,成長為具有全球競爭力的標桿企業。
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本文來自微信公眾號“36氪未來產業”,作者:張冰冰,阿至,36氪經授權發布。
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